电力变压器的保护
电力变施
一、故障
1、油箱内部故障:绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等
2、油箱外部故障:绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路等
二、不正常运行情况
1、油箱渗漏造成油面降低
2、外部短路引起的过电流
3、过负荷
三、变压器应设置的保护
1、瓦斯保护(800KVA以上):重瓦斯(故障)
同一相LH二次线圈反极性串联;
LJ并接于两LH连线间
5、原理:正常或外部短路——IJ=I1-I2=0(理论值)
=Ibp(实际值)
内部故障——IJ=I1+I2(双端供电)
=I1(单端供电)
6、特点:保护具有绝对选择性,无须延时
7、动作值:Idz>|bp。zd(外部短路时的最大不平衡电流)
二、变压器差动保护的特点
重瓦斯
特点:抗震性能好
、接线
P182图11-3
WSJ:瓦斯继电器
BCJ:带自保持电流线圈(DZB-100,250或220系列)
保证动作可靠
QP:试验用 四、特点
只反应油箱内部故障,变压器引出线及变压器与断路器之间联线发生故障,
不动作 第三节 变压器的电流速断保护
一、原理接线
1、适用:2000KVA以下变压器
可将继电器顶部放气阀打开,放气
、故障发生后,可通过放气阀收集瓦斯气体,分析其成
分,便于故障分析
特点:浮筒长时间浸泡在油中会向内渗油,水银接点抗震性差
(2)浮筒挡板式
F部一一金属挡板—上附磁铁(可绕轴转动)
干簧接点(两对)
原理:a正常运行:
b、轻微故障:
作,发信号
轻瓦斯
c、严重故障:
油流、气流—冲击挡板—干簧接点动作—DL跳闸,且发信号
励磁涌流il
(3)特点:变压器正常运行一一励磁涌流iL<3~6%e
空载合闸——励磁涌流iL>6~8IeIbpTT
(4)采取措施:TIdz
或采用具有速饱和变流器的BCH型差动继电器(对非周期分量传变不良)
2、变压器接线组别的影响
(1)原因:变压器接线形式丫/△-11
原、副边电流相位差300Ibp
(2)采取措施:丫侧LH接成△
下部——金属挡板
水银接点(可绕轴转动)
原理:a正常运行:
浮筒浮起
挡板下降(重力作用)二水银接点断开
b、轻微故障:
气体上升-
漏油层—油面下降—浮筒下转—水银接点动
作,发信号
轻瓦斯
c、严重故障:
油流、气流—冲击挡板—水银接点动作—DL跳闸,且发信号
重瓦斯
放气阀作用:a、初次运行或换油—油中气体可能导致轻瓦斯误动作
4、变压器电流速断保护的运用、安装、特点、原理接线图
第四节 变压器的纵联差动保护
一、差动保护工作原理
1、适用:2000KVA及以上变压器
保护变压器绕组内部故障及其引出线的相间短路
与重瓦斯配合作为主保护
2、方式:环流法
均压法(少用)
3、环流法:比较流过被保护元件两端电流
4、接线:P210图6-5
被保护元件两端安装变比不同的LH;
轻瓦斯(不正常运行) 反映油箱内部故障和油面降低
2、纵联差动保护或电流速断保护(故障)
1000KVA及以上(并联运行:6300KVA以上)纵联差动
2000KVA以上,电流速断灵敏度不够 作为引出线、套管及油箱内故障主保护
3、过电流保护(故障) 外部短路及内部短路的后备保护
4、过负荷保护(不正常运行) 反映对称过负荷
反映变压器电源侧引出线、套管及绕组的相间短路 与重瓦斯保护配合作为主保护
2、安装:主电源侧
3、缺点:只可切除变压器电源侧及油箱内部发生的各种故障
负荷侧套管及引出线相间短路保护不到,只能由后备保护动作
4、整定原则:避开负荷侧母线短路最大短路电流;
避开励磁涌流
5、灵敏系数:Km》2
否则,应装设纵联差动保护
3、构成:瓦斯继电器
二、瓦斯继电器
1、作用:反映于气体的继电器
2、安装:位于油箱与油枕之间连接管的中部
连接管坡度(2~4%:油箱—油枕气流顺利通过
顶盖与水平面坡度(1~1.5%):防止气泡聚集在顶盖处
3、结构:浮筒式(已淘汰)一一空心浮筒渗油,水银接点抗震性差
浮筒挡板式
开口杯挡板式
(1)浮筒挡板式
结构:上部——密封空心浮筒
5、接地保护(故障)
110KV及以上大接地电流系统变压器——零序电流保护 外部接地短路引起B过流 内部接地短路的后备保护
6、温度保护(不正常运行) 上层油温监视,自动启动冷却风扇
第二节 瓦斯保护
一、原理:
1、适用:800KVA及以上油浸式变压器
反映变压器油箱内部故障的主要保护
2、原理:故障—气体发挥—流向油枕
6、原理接线:中性点不接地——两相式不完全星形接线 中性点接地——三相式完全星形接线
由P183图11-4画出展开图
BCJ:带自保持电流线圈
防止LJ接点接触不可靠
二、原理
简述
复习提问:
1、变压器应设置的保护装置、各自保护范围
2、瓦斯继电器的作用、安装、结构型式、工作原理
3、瓦斯保护接线图特点,重瓦斯、轻瓦斯保护区别
-11接线的变压器
两侧额定电流:I1e=31.5MVA/..3*10.5KV=1730A
I2e=31.5MVA/・.3*115KV=158A
选择LH变比:低压侧nL1=2000/5=400
高压侧nL2= .3*158/5〜300/5=60
两臂电流:i1=1730/400=4.32A
i2= . 3*158/60=4.55A
不平衡电流:Ibp=i2-ii=4.55-4.32=0.23A
(2)采取措施:BCH型差动继电器的平衡绕组W予以消除
Wph接于保护臂电流小的一侧
接线应注意极性,且i iVU=(i2-i1)W
见P188图11-7
4、两侧LH型号不同而产生不平衡电流
(不平衡电流产生的因素及其防止措施)
1、励磁涌流的影响
(1)励磁涌流:
变压器空载合闸 (副边开路, 原边投入电网称空载合闸)
只存在变压器电源侧
(2)产生原因:
①t=①fzq+①z
①zXu(①z滞后U90°)
若u=0瞬间投入变压器:①z=-①m
①s(剩磁)
①fzq=Om+①s(逐渐衰减)
①max=2①n+①s
△侧LH接成丫
接线图及相量图见P189
(3)变比选择:丫接LH变比一一nLH(Y)=IeB(A)/5
△侧LH变比一- -nLH(A)=>f3IeB (Y/5
实际上选一个接近和稍大于计算值的标准变比
3、LH实际变比和计算变比不同时的影响
(1)原因:
例:一台31.5MVA两侧电压分别为10.5KV(A)和115KV(Y),Y/A